חור תולעת

הדמיה של חור תולעת בסביבה דו־ממדית.

חור תולעת הוא תופעה פיזיקלית משוערת המאפשרת מעבר ישיר בין שתי נקודות מרוחקות במרחב-זמן. כלומר, מעבר בין שתי נקודות ביקום התלת-ממדי ואף מסע בזמן.

תופעה זו מתרחשת אולי באופן ספונטני עבור חלקיקים שנמצאים בנקודה מוגדרת במרחב כמו אלקטרונים^{[דרושה הבהרה]}, אך מבחינה מעשית לא נראה כי ייתכן חור תולעת גדול מספיק בשביל מעבר של אטומים, קל וחומר של חפצים.

העיקרון העומד מאחורי חורי תולעת הוא שלפי תורת היחסות הכללית מרחב הזמן מתעקם בהשפעת כבידה. לכן, בהמצאות כבידה חזקה מספיק, נקודות רחוקות ביקום יכולות להיות קרובות זו לזו עד כי הן נמצאות "במרחק נגיעה" זו מזו. תופעה זו, בשילוב מכניקת הקוונטים, מנבאת את היווצרותם של חורי תולעת כאלו.

ניתן להמשיל את היקום התלת-ממדי לקו. כאשר הקו פרוס, שני הקצוות רחוקים זה מזה וכאשר הקו מצוי בצורת U אזי המרחק בין שני הקצוות אומנם התקצר אך אורך הקו נותר זהה.

חורי תולעת ומסע בזמן

ראו גם – מסע בזמן

לפי תורת היחסות, כאשר גוף שרוי בשדה כבידתי חזק או במהירות גבוהה, הזמן נע אצלו במהירות איטית יותר יחסית לגוף אשר אינו נע או אינו שרוי בשדה כבידה כלשהו. לכן, אם ניצור חור תולעת אשר קצה אחד שלו נע במהירות גבוהה, בעוד מהירותו של הקצה השני נותרת ללא שינוי, ייווצר מצב שבו הקצה הראשון של חור התולעת - זה שמהירותו רבה, יתקיים בזמן מוקדם יותר, ואילו הקצה השני - זה שמהירותו לא השתנתה, ולכן הזמן בו מתקדם בקצב רגיל, יתקיים בזמן מאוחר יותר. לפיכך אם נעבור בחור תולעת זה, נוכל לא רק לעבור בין שתי נקודות במרחב, אלא גם בין שתי נקודות בזמן; אם ננוע מקצה שנע בקצב רגיל לקצה שנע בקצב מהיר, נחזור אחורה בזמן, ואם ננוע בכיוון ההפוך, כלומר, מקצה שנע בקצב מהיר לקצה שנע בקצב איטי, ניסע קדימה בזמן.

אולם על מנת ליצור חור תולעת יציב מבחינה כבידתית (קצוותיו אינם שואפים לעצירת הזמן במידה משמעותית), יש לעשות שימוש באנרגיה שלילית אשר תקיף את חור התולעת ותמנע ממנו את קריסתו שלו, דבר הנחשב לבלתי אפשרי בתורת היחסות, אך אפשרי בתיאוריות קוונטיות אשר מנבאות את קיומם של זוגות חלקיקים וירטואליים, המורכבים מחלקיקים בעלי אנרגיה שלילית, באותו אופן שהוצג על ידי קרינת הוקינג.

חורי תולעת במדע בדיוני

איור של חללית עוברת דרך פורטל מלאכותי למקום אחר ביקום

משום שתופעה פיזיקלית זו מאפשרת כביכול מעבר בין כוכבים וגלקסיות בזמן אפסי, היא הציתה את דמיונם של סופרים ויוצרי קולנוע רבים בתחום המדע הבדיוני, שכן חור התולעת יכול לשמש כגשר בין ציוויליזציות ועולמות שונים.

מכיוון שחורי תולעת הם תופעה שנעזרת במקור כבידתי גדול, ראו סופרים רבים בחורים שחורים כלי המחולל חורי תולעת. רעיון זה מתעלם, אולי בשל בורות, מכך שכל עצם בגודל שאינו אפסי מושמד בספגטיפיקציה עם היבלעותו בליבת החור השחור. רק עצם שגדלו לכל היותר אפס (על פי יחסות כללית) או אורך פלאנק או (על פי רעיונות המבוססים במכניקת הקוונטים) נבלע בליבה.

חורי תולעת בספרות

• בספרי העדשאי ישנו הצינור ההיפר מרחבי, "מנהרה" דרך העל-חלל שמאפשרת מסע כמעט מיידי בין שתי נקודות רחוקות, כמו גם ליקומים אחרים. במושגים של ימינו, הכוונה לחור תולעת.
• בסדרת הספרים חולית מנווטים נווטי גילדת החלל את ספינותיהם העצומות על ידי בקיעת חורי תולעת וביצוע "דילוגים" בין נקודות במרחב.
• בספר חומריו האפלים משמשים מעין חלונות למעבר בין יקומים מקבילים.
• בספר קמט בזמן נעים במרחב על ידי עיקום של המרחב באופן שמקצר את המרחק, בדומה לתאוריית חור התולעת.
• בספר The Power of Five שומרי הסף יכולים להגיע מיידית לכל מקום בעולם על ידי שימוש בחורי תולעת.
• בספרי הקאנטוס של היפריון אנשי ההגמוניה נעים בקלות בין כוכבים על ידי "שערי משגרחוק"; שערים המאפשרים גישה מיידית לכל כוכב תחת שליטת ההגמוניה.
• בספר כהרף עין (יואב בלום) משמש חור התולעת לצפייה ולמעבר אחורה בזמן, לכל מקום ולכל נקודה בעולם.

חורי תולעת בטלוויזיה ובקולנוע

• בסרט "בין כוכבים" האסטרונאוטים של משימת אנדורס עוברים דרך חור תולעת במטרה להגיע לגלקסיה מרוחקת וניתן הסבר איך חור תולעת מתקיים על פי הסרט.
• בסרט ג'ון קרטר המעבר בין היקומים הוא באמצעות קמע. (עריכה לא גמורה)
• בסדרת הטלוויזיה תיכון בלק הול חור תולעת נוצר אקראית בבית הספר בחדר המורה למדעים וגורם לתופעות מוזרות ובלתי מוסברות כגון: בלתי-נראות, לולאת זמן, הפיכת בית הספר לטסרקט, הפיכת תלמידה למגנט אנושי, וגם כמובן לחזרה בזמן לתאריכים שונים הקשורים בבית הספר.
  בסדרה זו גם מוסברים חוקים פיזיקליים שונים, שחלקם קשורים לחור התולעת, כמו למשל גשר רוזן-איינשטיין.
• בסדרה "מסע בין כוכבים: חלל עמוק 9" הם שומרים על כניסה לחור תולעת וכן בסדרה סטארגייט.
• בסדרה גולשים בזמן מגלה צעיר מוכשר במדעי הפיזיקה ושמו קווין מלורי את האפשרות לבקוע חור תולעת באריג הזמן-חלל ולנוע בין עולמות מקבילים לשלנו כמו גם בין ממדים.
• בסדרת סטארגייט ישנם מעברים תכופים בין עולמות בעזרת ה"סטארגייט", שער הכוכבים שפותח חור תולעת בין 2 "סטארגייטים".
• סדרת הטלוויזיה בבילון 5 הציגה חורי תולעת כדרך נסיעה מקובלת בין חלקי הגלקסיה.
• בסרט ת'ור ההסבר המדעי למעבר בין היקומים הוא חור תולעת ע"פ תאוריית "גשר איינשטיין-רוזן" ליקומים מקבילים.
• בסרט ג'אמפר משנת 2008, בכיכובם של היידן כריסטנסן וסמואל ל. ג'קסון, הדמות הראשית בסרט יכולה לשגר עצמה מכל נקודה לנקודה אחרת ברחבי העולם על ידי פתיחת "חור תולעת" שנסגר מעצמו לאחר כמה דקות.
• בסרט הקאלט דוני דארקו, בכיכובו של ג'ייק ג'ילנהול, הבמאי ריצ'רד קלי השתמש בחורי תולעת כחלק מתאוריה בדיונית שהמציא במיוחד למען הסרט. בגרסת הבמאי מ-2004 ישנה הרחבה על כך.
• בסדרה הפלאש, אם ספידסטר ירוץ מספיק מהר הוא יפתח חור תולעת שיאפשר נסיעה קדימה ואחורה בזמן ומסע במולטיוורס. בסדרה גם מופיעות דמויות שונות עם היכולת ליצור חורי תולעת למעבר בין יקומים.
• בסדרה 100 (סדרת טלוויזיה) בעונה 7 משתמשים בחורי תולעת למעבר ממקום למקום.
• בסדרה רצים למשנה בעונה השישית השתמשו בחור תולעת בשביל להביא את רבי יהודה הנשיא (בילדותו) מתקופת התנאים לימינו.

ראו גם

• חור שחור
• קפיצת הדרך

לקריאה נוספת

• בריאן גרין, היקום האלגנטי, תרגם מאנגלית עמוס כרמל, בהוצאת מטר, 2002.
• מיצ'יו קאקו, עולמות מקבילים, תרגם מאנגלית נעמי כרמל, בהוצאת כתר, 2008.

קישורים חיצוניים

• אמוץ שמי, ‏מחילות תולעים בין יקומים, מחשבות 60, דצמבר 1990, עמ' 58–67
• נסיעה פרועה בחור תולעת, באתר "הידען"
• תשכחו מחורים שחורים, עכשיו המשימה למצוא חורי תולעת, באתר הידען
• כוח המשיכה דרך חור התולעת, באתר אלכסון
• יבשם עזגד, חור התולעת ומנהרת הזמן, באתר "האייל הקורא", מרץ 2000
• טים פולגר, ‏קיצור תולדות המסע בזמן, במדור סיינטיפיק אמריקן של מכון דוידסון, 7 בינואר 2016
• חואן מלדסנה, ‏חורים שחורים, חורי תולעת וסודות המרחב־זמן הקוונטי, במדור סיינטיפיק אמריקן של מכון דוידסון, 5 בינואר 2017
• חור תולעת, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)